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中車(chē)發(fā)布全球首列虛擬軌道電車(chē)：將實(shí)現無(wú)人駕駛
http://imachinery.blog.bokee.net 2017-6-5
6月2日，由中國中車(chē)旗下的中車(chē)株洲電力機車(chē)研究所有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中車(chē)株洲所）研制的一種名為“智能軌道快運系統（Autonomous rail Rapid Transit—ART）”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“智軌”）的全新交通產(chǎn)品，在湖南株洲首次亮相，這種融合了現代有軌電車(chē)和公共汽車(chē)各自?xún)?yōu)勢的新型交通工具屬于跨界之作，它顛覆了人們對于城市交通的傳統認識，為解決大中城市出行難帶來(lái)了新的選擇和體驗。
從有軌到無(wú)軌，消失的僅僅是軌道，但智軌所應用的先進(jìn)技術(shù)卻遠遠不是有軌電車(chē)簡(jiǎn)單電力推動(dòng)技術(shù)所能比擬的。
“通俗理解，與傳統的有軌電車(chē)相比，智軌沒(méi)有了軌道的電車(chē)，其在吸收其他行業(yè)包括汽車(chē)等領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)后更智能化，比如通過(guò)圖象識別、圖象動(dòng)態(tài)拼接和傳感器融合等技術(shù)保障車(chē)輛安全，再比如智軌*后階段是實(shí)現無(wú)人駕駛?！敝熊?chē)株洲所一位工程師稱(chēng)。
什么是智軌
一份數據統計顯示，從2007年到2015年這個(gè)時(shí)間段，中國汽車(chē)保有量增加了將近3倍，而道路的面積僅僅增加了60%，這個(gè)凸顯的矛盾使城市擁堵問(wèn)題成為一個(gè)突出問(wèn)題。
根據交通部公布的《城市公共交通“十三五”發(fā)展綱要》要求，到2020年，中國要建成6000公里的有軌電車(chē)，但這一數據到2016年底僅達到178公里。
中車(chē)株洲所副總經(jīng)理、總工程師馮江華認為，城市軌道交通發(fā)展緩慢的原因在于，城市總體布局等都在不斷迭代更新、不斷發(fā)展，這對于一個(gè)軌道交通來(lái)講，要在這樣一個(gè)快速發(fā)展的城市結構下面去實(shí)施，是有極大的一個(gè)挑戰和難度的，所以這一定程度上約束了軌道交通發(fā)展的步伐。
“加之軌道交通建設周期長(cháng)、投資成本高、靈活性比較差等弊端，使很多城市面對劣勢的時(shí)候也是難以為繼，這才有了智軌這個(gè)產(chǎn)品?！瘪T江華表示。
據介紹，智能軌道快運列車(chē)是ART的運載工具，是由中車(chē)株洲所自主研制的一種創(chuàng )新型現代城市低地板電車(chē)。與現代有軌電車(chē)相比，該車(chē)采用膠輪承載，取代了傳統的鋼輪鋼軌，因此不需要鋪設專(zhuān)有的物理軌道，通過(guò)公司自主研發(fā)的全球獨有的軌跡跟隨控制技術(shù)，控制車(chē)輛在虛擬軌道上智能導向，同時(shí)依靠特定的信號控制技術(shù)對列車(chē)在虛擬軌道行進(jìn)進(jìn)行約束，提高安全性。
智能軌道快運列車(chē)采用軌跡跟隨、低地板和高效電傳動(dòng)技術(shù)，集合了有軌電車(chē)無(wú)污染，速度快、大運量的特點(diǎn)，又吸收了傳統公交客車(chē)運營(yíng)靈活，建設投入小等優(yōu)勢；具有綜合運力強、建設周期短等優(yōu)越性。
另外成本低也成為該車(chē)輛*大優(yōu)勢之一，數據顯示，我國地鐵造價(jià)約為4億-7億元/公里，現代有軌電車(chē)線(xiàn)路造價(jià)約為1.5億-2億元/公里，而“智軌”在與現代有軌電車(chē)運力相同的情況下，只需簡(jiǎn)單的道路改造就能投入使用，整體線(xiàn)路的投資約為現代有軌電車(chē)的1/5。也就是說(shuō)，與現代有軌電車(chē)相比，建設一條10公里的線(xiàn)路，“智軌”至少能節省10億元以上。
中車(chē)株洲所是從2013年開(kāi)始ART系統研究的。在*中展示的智能軌道快運列車(chē)為三節編組，長(cháng)31.64米，寬2.65米，高3.4米。列車(chē)可以雙向行駛，*大載客人數為307人，滿(mǎn)載重量為48噸，*高運行速度為70公里/時(shí)；車(chē)輛采用低地板結構（小于330mm）方便乘客上下車(chē)。智能軌道快運列車(chē)選用動(dòng)力電池供電，使用快充鈦酸鋰電池，總配電度數為170度，滿(mǎn)載工況電耗為4度/公里，具有行駛超過(guò)40公里的能力。*鐘充電，可滿(mǎn)載續航25公里。
采用了多項國際先進(jìn)技術(shù)
澎湃新聞?dòng)浾咴诋斕彀l(fā)布會(huì )上見(jiàn)到了這輛長(cháng)達30多米的智軌列車(chē)，如果在馬路上*是“巨無(wú)霸”，但它卻是一個(gè)靈活的“胖子”。在試乘環(huán)節，記者在車(chē)輛中感覺(jué)不到任何噪音，在行駛至拐彎處時(shí)，車(chē)輛彎曲的幅度甚至比公交車(chē)還小。
另外駕駛室中也隨處體現車(chē)的智能化，在駕駛員的頭頂有對外的攝像頭，該攝像頭隨時(shí)監控路面情況，而監控的信息傳輸到車(chē)輛中央處理器后發(fā)出的指令可以應對更重路面情況。
智軌與傳統有軌電車(chē)相比，具有靈活可控、節能環(huán)保、運量大、造價(jià)低、適應性強等優(yōu)勢，但這一切均建立在智軌強大的核心技術(shù)基礎上。
據馮江華介紹，中車(chē)株洲所創(chuàng )新團隊自主研發(fā)的“虛擬軌道跟隨控制”技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它通過(guò)車(chē)載各類(lèi)傳感器識別路面虛擬軌道線(xiàn)路，將運行信息傳送至列車(chē)“大腦”（中央控制單元），根據“大腦”的指令，在保證列車(chē)實(shí)現牽引、制動(dòng)、轉向等正常動(dòng)作的同時(shí)，能夠精準控制列車(chē)行駛在既定“虛擬軌跡”上，實(shí)現智能運行。
除了這一核心技術(shù)，智軌共采用了8大核心技術(shù)來(lái)支撐其優(yōu)越性。
比如主動(dòng)安全技術(shù)，“通過(guò)圖象識別、圖象動(dòng)態(tài)拼接和傳感器融合等，我們實(shí)現了無(wú)物理軌道下面車(chē)輛自身的約束，同時(shí)也對周邊侵入進(jìn)行了安全保護，”馮江華介紹稱(chēng)。
還比如無(wú)網(wǎng)供電技術(shù)。馮江華介紹稱(chēng)，我們知道任何一個(gè)車(chē)輛的供電網(wǎng)絡(luò )增加的話(huà)，會(huì )增加投資成本和運維成本。在這里面我們采用了儲能技術(shù)，這種儲能系統可以根據實(shí)際運行線(xiàn)路的需要和車(chē)輛整體指標的需要，進(jìn)行一個(gè)定制，是我們車(chē)輛在運行城市的時(shí)候，因為基礎設施的減少，使整個(gè)運輸體系能夠好的融合到城市中間去。
馮江華還表示，智軌接下來(lái)會(huì )繼續嫁接一些更先進(jìn)的技術(shù)，包括自動(dòng)駕駛、大數據以及非物理接觸下面的無(wú)線(xiàn)通訊和控制相關(guān)的技術(shù)，使我們的列車(chē)裝備更先進(jìn)、更安全、更舒適、更快捷。
全球首條ART線(xiàn)路落戶(hù)株洲
在這輛全球首輛虛擬列車(chē)發(fā)布的當天，中車(chē)株洲所所在地的湖南省株洲市主要領(lǐng)導宣布了株洲市將開(kāi)建全球首條ART線(xiàn)路。
據株洲市市長(cháng)陽(yáng)衛國介紹，株洲河西主干道長(cháng)江路將率先開(kāi)建全國也是全世界*條智能軌道快運系統，通過(guò)國家相關(guān)部門(mén)的驗收后，作為示范運營(yíng)線(xiàn)路服務(wù)廣大的株洲市民。
據介紹，該線(xiàn)路規劃全長(cháng)大約是6.5公里，建成以后將與已經(jīng)規劃的中低速磁懸浮線(xiàn)路實(shí)現無(wú)縫對接。